1、 白皮书 华为华为 WLAN 物联网融合技术白皮书物联网融合技术白皮书 文档版本文档版本 1.0 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 ii 目目 录录 1 产生背景产生背景 . 1 2 华为华为 WLAN IoT 融合策略融合策略 . 3 3 技术实现技术实现 . 4 3.1 实现架构 . 4 3.2 无线技术 . 6 4 华为华为 WLAN IoT 融合方案融合方案 . 10 4.1 企业办公资产管理 .10 4.1.1 基于 BLE 技术的资产管理 .10 4.1.2 基于 RFID 技术的资产管理 .12 4.2 医疗物联网.13 4.2.

2、1 婴儿防盗 .13 4.2.2 医疗资产管理 .16 4.2.3 输液管理 .17 4.3 电子价签 .17 5 客户价值客户价值 . 19 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 1 1 产生背景产生背景 物联网被称为是世界信息产业革命的第三次浪潮， “Next Big Thing” 。 从第一台联网的ATM（自动取款机） ，到第一台联网的笔记本电脑，再到第一个联网的移动电话、第一台联网的汽车、第一只联网的电表，越来越多的设备通过蜂窝网、NFC、RF-ID、蓝牙、Zigbee 和 Wi-Fi 等连接方式连到网络上。根据华为的预测，到 2025 年

3、将有超过1000 亿个物（不包括个人宽带用户）被连接起来。任何物体，在任何时间和任何地点都能连接到网络上，物联网正在深刻地影响着人们的生产和生活。 图1-1 物联网关键要素 在物联网中，各种传感器将从物理世界获取到的信息（信息获取功能） ，通过泛在的连接和网络管道传送给各种智能的应用进行信息加工和决策（信息处理功能） ，智能应用将决策的结果施效到物理世界里，将关注的对象控制在预期的运动状态（信息施效功能） 。在这个过程中，泛在的连接充当了非常重要的角色，尤其是处于网络边缘的网络产品，它们需要支持多样性的连接方式。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公

4、司 2 比如在企业贵重资产上贴付有源射频标签，在企业内部署标签射频阅读器，阅读器通过对有源标签的跟踪可以实现对贵重资产的管理，记录贵重资产的移动轨迹，实现自动盘点等资产管理功能。但是，有源标签使用的射频技术是多种多样的，比如标签使用的射频技术可以是 RFID、BLE 或 Zigbee 的。接入设备如何快速融合 IoT 领域多样化的无线接入方式，是需要解决的问题，也是 WLAN 大规模推广 IoT 企业级应用的关键。 为了解决融合入口问题，华为推出了物联网 AP，在已经广泛部署和成熟应用的 Wi-Fi 产品上，提供蓝牙、RFID 等 IoT 连接方式。华为的物联网 AP 方案在 Wi-Fi 的基

5、础上，实现了其他短距无线接方式在 AP 上的共站址、共回传、统一入口和统一管理，并具有灵活可扩展等特点。 由以上可以看出，要实现 WLAN 与 IoT 双网融合，接入设备物联网 AP 是关键融合切入点。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 3 2 华为华为 WLAN IoT 融合策略融合策略 华为 WLAN 在 IoT 领域，坚持“被集成”战略，构建基于管道的技术平台和生态系统，充分发挥合作伙伴在 IoT 领域的专业优势，实现快速融合，快速响应，给客户带来最大效益。 图2-1 华为 WLAN IoT 融合策略示意图 华为 WLAN 物联网融合技术

6、白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 4 3 技术实现技术实现 3.1 实现架构 3.2 无线技术 3.1 实现架构 图3-1 联网 AP 技术架构图 上图为物联网 AP 技术架构图。在华为的物联网 AP 上保持了原有的 Wi-Fi 模块，可以为 Wi-Fi 终端用户提供 WI-FI 接入服务，同时 Wi-Fi 模块也可以为 Wi-Fi Tag 提供定位服务。物联网 AP 内置蓝牙 4.0 模块，可以通过 Bluetouth4.0 的协议与 Beacon 通信，提供蓝牙定位服务。另外物联网 AP 内部还提供了 3 个标准的 Mini-PCI-E 扩展槽位，可以插入满足 Mini

7、-PCI-E 接口标准的物联网模块。物联网 AP 还提供 USB 接口，可以插入 USB 直插模块，或通过 USB 延长线插入 USB 扩展模块。通过扩展槽或者 USB 接口接入的各个厂商的物联网模块，通过其私有的协议与物联网终端设备进行通信。对物华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 5 联网 AP 来说，AP 不需要处理各个厂商私有的协议，AP 只需要将各个模块处理后的数据做数据转发即可。 下图以 AP4050DN-E 为例，介绍了物联网 AP 的主要物理接口。 图3-2 物联网 AP 主要物理接口-1 图3-3 物联网 AP 主要物理接口-2

8、华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 6 物联网 AP 提供的主要接口如上图所示。这些接口的主要用途如下表所示。 编号编号 接口接口 数量数量 用途用途 1 GE 口 2 1. GE0 可以提供 POE 受电； 2. GE1 可以提供 POE 供电； a) 当 AP 不连接物联网插卡，并且不使用 USB 接口时，可带最大功耗为 7W 的外设； b) 当 AP 仅连接一张物联网插卡，并且不使用USB 接口时，可带最大功耗为 5.5W 的外设； c) 当 AP 连接 2 张及以上的物联网插卡，或使用USB 接口时，PoE_OUT 功能将会被自动关闭。

9、3. GE0 和 GE1 都可以做 AP 上行网口接入到接入交换机，支持 Trunk。 2 Mini PCI-E 3 1. 标准 MINI-PCI-E 物理接口，用于插入扩展物联网模块； 2. 槽位内置在 AP 盖板内，可以外置物联网天线。 3 USB 1 1. 标准 USB2.0 口（对外输出最大功率为 2.5W），可用于扩展 USB 接口的物联网模块等。 2. 支持 U 盘设备用于扩展存储。 3.2 无线技术 在物联网场景中，使用了很多不同的无线技术。比如，2G/3G/4G 蜂窝技术、Wi-Fi、Bluetooth、RFID、Ziggbee 和 LoRa 等其他短距无线技术都可以被用来作为

10、物联网的连接方式。这些技术在覆盖距离、能够提供的带宽和工作频率等上的各不相同。这里主要介绍物联网 AP 支持的几种无线接入技术：Bluetouth、RFID 和 Ziggbee。 RFID RFID（Radio Frequency Identification ）即射频识别技术，通过射频信号自动识别目标对象，并对其信息进行标志、登记、储存和管理 RFID 系统通常由电子标签、读写器和天线三部分组成： 射频标签：由芯片和标签天线或线圈组成，通过电感耦合或电磁反射原理与读写器进行通信； 读写器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备 ，有时候也成为读卡器； 天线：电子标签和读写器都天线。电子标

11、签的天线一般内置标签内。读写器的天线可以内置在读写器中，也可以通过射频线与读写器天线接口相连。 电子标签、读写器和信息处理系统之间的信息交互流程如下： 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 7 1. 读写器将要发送的信息，经编码后加载到高频载波信号上再经天线向外发送。 2. 进入读写器工作区域的电子标签接收此信号，卡内芯片的有关电路对此信号进行倍压整流、调制、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断。 3. 若为读命令，控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息，经加密、编码、调制后通过片上天线再发送给器，读写器对接收到的信号进行解调、解码、解密

12、后送至信息系统进行处理。 4. 若为修改信息的写命令，有关控制逻辑引起电子标签内部电荷泵提升工作电压，提供电压擦写 EEPROM。若经判断其对应密码和权限不符，则返回出错信息。 电子标签和读写器之间通过无线的方式通信，读写器和信息处理系统之间通过有线方式通信。在物联网 AP 中，读写器通过插卡的方式内置在 AP 上，利用物联网 AP 上的上行网口与信息处理系统通信。电子标签与读写器之间的无线工作频率一般有三种：低频、高频和超高频。 1. 低频：工作频率为 120134KHz，技术成熟，市场上绝大部分 RFID 产品工作在这个频率。数据信息量小且传输慢，读写距离近（小于 10cm），主要应用于门

13、禁、考勤刷卡等场景。 2. 高频：工作频率 13.56MHz，技术成熟，在市场的占比仅次于低频，数据传输较快。读写距离近(小于 1m)，主要应用于智能货架、图书管理等场景。 3. 超高频：工作频率 860MHz960MHz、2.45GHz 和 5.8GHz。RFID 产品发展最快的频段。数据传输很快，读写距离远（3m-50m），主要应用于供应链管理、后勤管理等场景。 蓝牙蓝牙 4.0 蓝牙无线技术是使用最广泛的全球短距离无线标准之一。蓝牙技术联盟（SIG）于2010 年 7 月发布了蓝牙 4.0，以低功耗（BLE）作为新版本的主要技术点，其本身也兼容了经典蓝牙技术。蓝牙 4.0 提供了单模和双

14、模两种模式，其中双模包含了 BLE 和经典蓝牙，单模只有 BLE。BLE 提供了一种星型拓扑结构，主设备管理着连接，并且可以连接多个从设备；从设备只能连接一个主设备。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 8 图3-4 BLE 星型拓扑结构 主设备和从设备之间通过无线方式通信。在物联网 AP 中，主设备通过 AP 的上行网口与蓝牙服务器通信。BLE 的无线通信工作 2.4G 频段，占用 40 个信道，每个信道2MHz 带宽。其中 3 个为固定的广播信道，37 个为用来跳频的数据信道。 主设备与从设备之间通信连接过程如下图所示，总结起来可以分为以下几

15、种状态： 图3-5 BLE 主从设备通信连接过程 1. 待机状态：设备没有传输和发送数据，并且没有连接到任何设备上。 2. 广播状态：广播设备以一定的广播时间间隔，在 3 个固定的广播信道（37、38、39）上发送广播消息；广播消息是单向的，不需要任何的连接。 3. 扫描状态：扫描设备在 3 个固定的广播信道（37、38、39）上监听广播消息。 4. 初始化状态：在初始过程中，扫描设备和广播设备将完成建立连接。扫描设备发送一个连接请求信息，连接请求消息里包括了连接时间发送的信道、时间等信华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 9 息。广播设备接收连接

16、，两个设备进入连接状态。连接发起方（扫描设备）成为主设备，接收方（广播设备）成为从设备。 5. 连接事件：主设备和从设备立连接后，他们之间的通信称为连接事件。主设备和从设备的通信按照指定的间隔周期性的发生，通信的信道在 036 之间按照算法进行跳频。主设备和从设备都可以从连接事件状态中主动断开连接。一边发起断开，另一边必须在断开连接之前回应这个断开请求。 ZigBee ZigBee 技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，具有近距离、自组织、低功耗、低数据速率等特点。ZigBee 标准由 ZigBee 联盟发布，物理层和 MAC 对一个IEEE 的 802.15.4 标准。ZigBee 支持星

17、型组网、MESH 组网和混合组网（星型组网+MESH 组网）三种不同的组网方式。 图3-6 ZigBee 组网拓扑 在 ZigBee 的组网中有三种角色的节点：ZigBee 协调者（ZC） 、ZigBee 路由器和ZigBee 终端节点（ZED） 。ZC 是网络的协调者，负责建立和管理整个网络，当网络建立后 ZC 也是一个 ZR。ZR 提供路由信息，同时执行负责允许其他设备加入这个网络的功能。ZED 是终端节点，对于维护这个网络没有责任。 ZigBee 组网中，节点之间通过无线方式通信。ZigBee 无线通信主要工作在三个频段上，分别是用于欧洲的 868MHz 频段，用于美国的 915MHz

18、频段，以及全球通用的2.4GHz 频段。但这三个频段的信道带宽并不相同，它们各自的信道带宽分别是0.6MHz、2MHz 和 5MHz，分别有 1 个、10 个和 16 个信道。ZigBee 可以提供的数据速率比较低，速率对于 2.4GHz 频段只有 250kbps，而 868MHz 频段只有 20kbps，915MHz 频段只有 40kbps。ZigBee 节点之间采用基于 CSMA/CA 的随机接入信道技术（协议定义了 CSMA/CA 和 GTS 两种方式，不过 ZigBee 实际上并没有对时分复用 GTS技术进行相关的支持）通信。ZigBee 网络支持两种路由算法，树路由和网状网路由。树状

19、路由只有两个方向向子节点发送或者向父节点发送，不需要路由表，节省存储资源，但缺点是很不灵活，并且路由效率低。网状路由实际上是 AODV 路由算法的一个简化版本，非常适合无线自组织网络的路由，需要节点维护一个路由表，耗费一定的存储资源，但往往能达到最优的路由效率，而且使用灵活。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 10 4 华为华为 WLAN IoT 融合方案融合方案 4.1 企业办公资产管理 4.2 医疗物联网 4.3 电子价签 4.1 企业办公资产管理 WLAN 企业办公资产管理 IoT 融合方案主要使用了 BLE 技术和 RFID 技术。 4

20、.1.1 基于 BLE 技术的资产管理 基于 BLE 技术的资产管理，使用的是 BLE Tag 定位原理。在企业贵重资产上贴付有源的 BLE Tag，使 BLE Tag 唯一标记该资产。BLE Tag 周期性的发送广播帧，广播帧被AP 内置蓝牙模块监听，AP 内置蓝牙模块会将接收到的 BLE Tag 帧的信号强度和时间戳等信息上报给定位引擎进行位置计算，定位引擎将计算结果送给资产管理服务器，资产管理服务器将定位结果图形化显示实现对资产的实时跟踪和定位，并可以实现资产移动轨迹查看和自动盘点等功能。 图4-1 基于 BLE 技术的资产管理组网示意图 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本

21、1.0 版权所有 华为技术有限公司 11 该方案中用于资产管理的 Tag 使用的是 BLE 技术，具备低功耗优势，一般的 BLE Tag的电池续航能达到 35 年。资产管理是一种区域定位，其原理是基于 RSSI “三点定位” 。区域定位能定位到该资产所在区域，或定位出该资产在哪个 AP 的覆盖范围之内。通常区域定位的精度约为 20m30m，满足一般企业对贵重资产管理的实时监控需求。下面是基于 BLE 技术资产管理的主要工作逻辑。 1. BLE Tag 发射信号 绑定在资产上用于唯一标记该资产的 BLE Tag，会周期性的广播信标帧。信标帧必须要让内置了蓝牙模块的华为 AP 所识别，所以，该信标

22、帧的帧格式必须满足华为蓝牙接口定义规范 。该规范定义了三种模式的帧格式：标准 iBeacon 模式、BLE Tag 标签模式、BLE 透传模式。资产管理使用额是 BLE Tag 标签模式，主要定义的帧格式有：标签类型、电池电量、脱落标识、RSSI 校准值和厂商自定义字段等。目前与华为合作的 BLE Tag 厂商是创新微。 2、AP 内置蓝牙模块探测信号 AP 内置蓝牙模块有三种工作模式：ibeacon-mode、tag-mode、transparent-mode，分别对应 Tag 的“标准 iBeacon 模式” 、 “BLE Tag 标签模式” 、 “BLE 透传模式” 。资产管理需要 AP

23、 内置蓝牙模块工作在“tag-mode”模式，该模式下 AP 内置蓝牙模块可以探测BLE Tag 广播帧，并将其信号强度、时间戳、电池电量等信息封装上送。 注意：WLAN AP 内置蓝牙模块的三种工作模式互斥。如果工作在“tag-mode”模式，则无法同时工作在“ibeacon-mode”或“transparent-mode” 。 AP 上送 BLE Tag 信息的方式可以是直接上送，也可以通过 AC 上送。而 AP 和 AC 可以实时上送 Tag 信息，也可以周期聚合上送 Tag 信息。这些上送方式在 AC 界面都可以配置，是可配的。具体上送方式的选择，需要根据合作方和客户实际需要配置。 3

24、、定位引擎 定位引擎的主要功能是根据 AP 或 AC 上送的 Tag 信息做定位计算，它需要能够解析AP 或 AC 上送的 Tag 信息，所以与 WLAN AC 或 AP 对接的定位引擎同样要满足华为蓝牙接口定义规范,该规范的服务器北向接口定义了对接格式。 4、资产管理服务器 资产管理服务器由合作方提供，主要是用来做资产管理业务，它可以根据定位引擎上送的定位数据实现图形化的资产管理实时监控，显示资产移动轨迹等。 蓝牙与蓝牙与 Wi-Fi 之间的干扰之间的干扰 目前，2.4GHz Wi-Fi 终端尚未被淘汰，Wi-Fi 的 2.4GHz 频段覆盖和 5GHz 频段覆盖在企业办公场景会同时存在。而

25、 BLE 工作频段也在 ISM 2.4GHz，所以，2.4GHz Wi-Fi 和BLE 之间将会存在干扰问题。为减轻此类干扰，建议措施如下： 现网部署 AP 并开启蓝牙系统时 2.4G 规划使用 1、6、11 信道。BLE 设备大部分时间只有广播发送业务，而 BLE 协议设计的广播信道固定使用频点为 2402MHz、2426MHz 和 2048MHz 的 3 个 2M 带宽信道，特意与 wlan 的常用信道 1、6、11 信道（中心频率为 2412MHz、2437MHz 和 2462Mhz）错开。所以，现网部署 AP 并开启蓝牙系统时 2.4G 规划使用 1、6、11 信道。 提升 AP 部署

26、密度，AP 的 2.4GHz 射频和蓝牙射频采用间隔 AP 开启的方式，即相邻 AP 一个开启 2.4GHz 射频关闭蓝牙射频，另一个开启蓝牙射频关闭 2.4GHz 射频。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 12 根据实际的摸底测试，在 Wi-Fi 开启的同时，由于干扰问题，BLE Tag 的有效传播距离约 10m 左右。 4.1.2 基于 RFID 技术的资产管理 基于 RFID 技术的资产管理通过 RFID Tag 与资产的捆绑，使 RFID Tag 能唯一标识该资产，RFID Tag 周期性发送广播帧，RFID 阅读器接收广播帧，并将广播

27、帧信号强度和Tag 信息上送资产管理服务器，资产管理服务器将定位结果图形化显示实现对资产的实时跟踪和定位，并可以实现资产移动轨迹查看和自动盘点等功能。 图4-2 基于 RFID 技术的资产管理组网示意图 基于 RFID 技术的资产管理使用的是 ISM 2.4GHz 频段，同样具备低功耗等优点，RFID Tag 的电池续航能达到 35 年。RFID Tag 的区域定位原理是基于阅读器覆盖范围的区域定位，阅读器接收 RFID Tag 信号并将信号强度等信息上送资产管理服务器，资产管理服务器根据信号强度判断该 Tag 处在哪个阅读器的覆盖范围。通常区域定位的精度约为 20m30m，满足一般企业对贵重

28、资产管理的实时监控需求。与 BLE 的资产管理不同的是：BLE Tag 阅读器是 AP 的内置蓝牙模块。RFID Tag 阅读器是插在物联网 AP Mini-PCI-E 接口的 RFID 插卡。下面是基于 BLE 技术资产管理的主要工作逻辑。 1. RFID 插卡接收 RFID Tag 信号 绑定在资产上用于唯一标记该资产的 RFID Tag，会周期性的广播信标帧。RFID Tag 信标帧被 RFID 插卡所识别并读取，插卡与 Tag 之间遵循的是合作方的私有协议，华为没有对 RFID Tag 帧格式做定义。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司

29、13 目前，RFID 资产管理方案中 RFID Tag 和 RFID 插卡由先施提供。 2、RFID 插卡与物联网 AP 对接 RFID 插卡硬件上通过物联网 AP 内置的 Mini-PCI-E 接口对接，合作厂商需要按照华为的 Mini-PCI-E 接口规范提供插卡，以保证插卡与 AP 在硬件上完美对接。 RFID 插卡与 AP 之间的数据通信使用的是串口通信协议，目前，AP 的 Mini-PCI-E 接口提供 115200bit/s、57600bit/s、38400bit/s、19200bit/s、9600bit/s 的串口波特率，这些波特率都可以配置，可以根据不同厂商的插卡灵活选择。 R

30、FID 插卡与 AP 通信时，虽然 AP 只做回传管道不需要关心插卡承载的业务，但 AP需要准确识别 RFID 插卡是否上送了完整的数据，是否可以转为以太报文发送出去。所以，合作方提供的 RFID 插卡的软件接口需要遵循华为 Mini-PCI-E 接口软件通信规范。 3、资产管理服务器 RFID 资产管理服务器由合作方提供，AP 收到插卡数据后，根据配置好的上位机的 IP地址和端口号，通过上行以太链路发送给资产管理服务器。资产管理服务器对资产实时监控，显示资产移动轨迹等。资产管理服务器合作方为先施。 先施 RFID 资产标签和插卡使用的是 ISM 2.4GHz 频段，其具体频点是 2.425G

31、Hz，带宽是 1MHz，在网络部署时可以合理规划 Wi-Fi 2.4GHz 频段降低干扰。 4.2 医疗物联网 WLAN 医疗物联网融合方案使用了 RFID 技术，WLAN AP 通过内置 Mini-PCI-e 接口或 USB 接口融合 RFID 阅读器，实现 WLAN 与医疗物联网的融合。目前在医疗物联网与华为 WLAN 合作的厂商是银江，华为提供 WLAN 网络设备如 AP、AC 等，银江提供医疗相关设备，如医疗管理上位机系统、输液监控器、母婴手环、RFID 插卡、RFID USB 扩展器等。 医疗物联网主要包括三个子场景：婴儿防盗、输液管理和医疗资产管理。 4.2.1 婴儿防盗 婴儿防盗

32、主要有以下子功能： 婴儿佩戴安全手环，婴儿手环信息、婴儿个体信息和母亲信息等在后台服务器做绑定。服务器通过出口监视器实时记录婴儿所处位置，母亲通过手机 APP 可以确认婴儿身份，防止错抱。 在病房部署 RFID 阅读器和出口监视器，手环 RFID 模块通过对出口监视器的识别发送出口监视器的信息，RFID 阅读器接收手环发送的信息，并将信息上送服务器，服务器根据出口监视器 ID 等信息实时显示婴儿位置。 在病房区域关键出入口部署出口监视阅读器和声光报警器，当手环靠近出口监视器时，出口监视器识别婴儿手环并触发声光报警器报警，实现“电子围栏”的防盗功能。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版

33、本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 14 图4-3 婴儿防盗组网示意图 婴儿防盗手环使用的射频技术是 RFID 技术，手环有连个模块，一个是 433MHz 射频模块一个是 125KHz 射频模块。婴儿手环的 433MHz 射频模块主要负责与 RFID 阅读器通信，收发 RFID 信息。婴儿手环的 125KHz 射频模块工作在监听模式，负责监听出口监视器发送的 125KHz 的信标帧。婴儿防盗分为母婴配对、婴儿区域定位和婴儿防盗电子围栏三个子功能。 母婴配对： 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 15 图4-4 母婴配对流程示意图 1. 在新生

34、儿出生时，佩戴婴儿安全手环，并将婴儿信息、婴儿手环信息和母亲信息录入后台服务器，做捆绑。 2. 当新生儿从产房第一次抱到母亲面前时，母亲病房的出口监视器会使用 125KHz射频广播自己的 ID 等信息，婴儿手环 125KHz 模块侦听到该信息后，通过433MHz 射频发送婴儿手环信息和侦听到的出口监视器信息。该信息被 RFID 插卡的 433MHz 射频接收，并上送服务器，服务器匹配母婴捆绑信息。 3. 母亲通过银江提供的手机 APP，从后台服务器获取母婴匹配结果，能在 APP 上看到婴儿的基本信息和目前的基本信息。也可以通过 APP 的扫码功能扫描婴儿手环的二维码，获得更精确的匹配信息。 假

35、设病房有多位母亲，仅靠出口监视器只能匹配出自己的婴儿在这个房间。需要通过扫码进一步确认面前的婴儿就是自己的。 婴儿位置监控和婴儿防盗： 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 16 图4-5 婴儿防盗流程示意图 1. 在病房区域关键出入口部署出口监视器，在电子围栏门禁入口部署出口监视器和声光报警器。出口监视器使用有线以太链路上行接入交换机。在医疗管理服务器设置好各出口监视器的位置信息。 2. 婴儿在移动过程中，靠近出口监视器时（一般距离小于 4m），婴儿手环的125KHz 模块会监听到出口监视器的信标帧。婴儿手环识别该信息，并将出口监视器 ID 等信

36、息通过自己的 433MHz 射频模块发送给 RFID 插卡。插卡以串口的形式把报文发送给 AP，AP 通过上行以太链路传输给医疗管理服务器。 3. 如果出口监视器是电子围栏的门禁，则该出口监视器 125KHz 射频模块会发出特殊的信标帧。婴儿手环监听到该帧，通过 433MHz 射频模块发送告警信息给出口监视器的 433MHz 模块。出口监视器接收后立刻出发声光报警器报警，同时上送告警信息给医疗管理服务器。医疗管理服务器根据上送的出口监视器 ID 等信息，实现婴儿的区域定位，实时监测婴儿位置。并实现婴儿防盗，记录婴儿防盗告警等信息。 4.2.2 医疗资产管理 医疗资产管理与婴儿防盗的原理相同，只

37、不过用于绑定资产的是类似于婴儿手环的RFID 标签，同样具备 4333MHz 射频模块和 125KHz 射频模块。医疗资产管理与婴儿防盗一样，主要是利用对出口监视器的位置识别实现对资产管理的区域定位： 1. 资产标签绑定在资产上，唯一标识该资产。 2. 资产标签在移动过程中其 125KHz 射频模块会侦听到出口监视器的信标帧。资产标签通过 433MHz 射频模块把监视器信息和标签 ID 等信息发送给 RFID 插卡。 3. RFID 插卡以串口的形式将报文发给 AP，AP 转换成以太报文，通过上行以太链路发送给资产管理服务器。 4. 资产管理服务器根据出口监视器 ID 等信息，识别该资产所在区

38、域。实现资产的区域定位，实时监测资产，以及资产管理的其他功能。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 17 4.2.3 输液管理 输液管理依靠输液传感器将输液情况实时上报给输液管理服务平台，实现对病人输液过程的全称监控，防止意外发生，以及及时为病人换针。 图4-6 输液管理示意图 医院输液时，会给病人佩戴病人腕带，数据库中会将病人的基本信息，诊断信息、所在床位、输液药品信息以及输液流程信息记录下来，通过手持终端扫描病人腕带的条形码可以从数据库中获取病人的输液信息。 输液管理是在给病人注射时，扫描病人腕带条形码，使输液管理平台获取当前病人的输液信息，

39、输液管理平台会根据不同的输液调整基准参数，输液感应器传输输液过程数据，输液管理平台根据输液信息和输液感应器参数综合计算，实现输液过程的监控和预警。 1. 在给病人输液时，通过移动扫描终端扫描病人腕带条形码，使输液管理服务平台获取病人的输液信息。 2. 输液传感器将输液参数通过 433MHz 射频模块发送给 RFID 插卡。 3. RFID 插卡通过 Mini-PCI-e 接口以串口的形式将报文送给 AP，AP 将其转换为以太报文，通过上行以太链路发送给输液管理服务平台。 4. 输液管理服务平台根据输液信息参数以及传感器参数进行综合计算，并显示输液计算结果，实现病人对输液的全称监控和危险预警等功

40、能。 银江的医疗物联设备使用的 IoT 射频技术主要是 433MHz 和 125KHz 的 RFID 技术，与 Wi-Fi 的2.4GHz 和 5GHz 频段相隔较远，双方互相干扰的影响较小。 4.3 电子价签 电子价签又称为 ESL（Electronic shelf labels，电子货架标签） ，它是以电子纸或 LCD等材质的电子价签取代纸质价签显示价格内容。电子价签可以通过射频从服务器自动获取内容更新自己显示的内容，省去了人工更新价签的人工成本。有的电子价签还能够显示更多内容，比如打折促销，产品规格等。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司

41、18 华为 WLAN 的电子价签融合方案使用的射频技术是 RFID 技术，工作频段是 ISM 2.4GHz。合作伙伴是汉朔科技、思创医惠。华为 WLAN 提供物联网 AP、AC 等网络设备，第三方合作伙伴提供电子价签、ESL 插卡、ESL 系统等。 图4-7 电子价签工作流程示意图 电子价签 ESL 管理系统需要与客户 ERP 系统对接，客户商品编码、价格等信息能同步到 ESL 管理系统内。电子价签运作流程如下： 1. 各门店 ESL 管理系统服务器向总部客户 ERP 系统请求数据更新。获取价格变更信息。思创医惠可以提供 API 与客户 ERP 系统对接，或者在数据库层面与客户 ERP系统对接

42、。 2. ESL 服务器获取数据后按照任务计划下发价签更新任务给 ESL 插卡，ESL 插卡缓存数据等待 ESL 价签发起更新请求。 3. ESL 价签是一种低功耗 RFID 终端，ESL 价签射频模块周期性的唤醒，并主动向插卡查询是否有自己的更新任务。如果有，则获取数据刷新显示内容。如果没有，则价签射频模块继续进入休眠状态，等待下一个周期的射频模块唤醒。 汉朔科技/思创医惠 ESL 系统在无线侧使用了 RFID 2.4GHz 技术，与 Wi-Fi 2.4GHz 之间有相互干扰。虽然，两者有项目干扰，但电子价签使用场景具备以下特点： 停止营业后进行价签更新：电子价签行业合作伙伴的调查显示，绝大

43、部分电子价签场景是在商场打烊后进行电子价签更新。以防止更新价签妨碍商场的正常营业，防止引起不必要的客户投诉。 营业中进行价签更新：很少出现这种更新场景，即使有这种场景也是比较小的门店，比如面包店，价签数量往往在几十个以内，业务数据量很小 因此，在实际使用时两者业务往往是错峰的，干扰影响可以接受。而且，第三方伙伴对业务流程使用的不同频点做了合理设置，避开了 Wi-Fi 常用的 1、6、11 信道。 华为 WLAN 物联网融合技术白皮书 文档版本 1.0 版权所有 华为技术有限公司 19 5 客户价值客户价值 1、统一入口、统一入口 无线网络在部署时，需要考虑无线站点的站址选择，有线链路回传和站点

44、供电等问题。当使用不同无线技术的不同物联网同时出现在一个物理场景下时，如果每一种无线技术都独立的进行站址选择、回传和供电，这对成本、施工和环境美化都会带来挑战。华为物联网融合方案在为用户提供 Wi-Fi 接入的基础上，还可以提供蓝牙、RFID等其他连接方式，实现了 Wi-Fi、蓝牙、RFID 的不同无线技术方案的统一入口。这种不同无线技术共站址、共回传和共电源的方式可以明显的降低成本、减少施工量和减少对周边环境的破坏。 2、统一管理、统一管理 物联网 AP 可以为用户带来统一管理的便捷，主要体现在以下几个方面： 1）回传网络的统一管理。不管是物联网 AP 中内置的蓝牙模块还是通过扩展槽外置的R

45、FID 模块都可以实现与 Wi-Fi 的共回传。共回传意味着只需要部署一套有线网络，也就意味着只需要统一管理一套有线网络。 2）站点的统一管理。物联网 AP 内置的蓝牙和通过扩展槽外置的 RFID 模块实现了物联网站点的统一。统一的物理站点意味着只要管理和维护一个物理站点就可以实现对Wi-Fi、蓝牙、RFID 不同的无线技术的站点管理和维护。 3、灵活可扩展、灵活可扩展 物联网 AP 除了本身的 Wi-Fi 功能和内置的蓝牙模块，还提供了丰富的外置接口，这些接口包括支持 POE Out 的以太口，USB 口和三个 Mini-PCI-E。这些接口为网络建设提供了灵活的可扩展性。比如，通过 PoE Out 接口扩展 PoE 供电的物联网模块，通过USB 接口可以扩展 RFID 模块等。